02/12/2008

Pour la première fois, des signaux liés aux éruptions volcaniques ont été simulés en laboratoire...

Pour la première fois, des signaux liés aux éruptions volcaniques ont été simulés en laboratoire.

ScienceDaily (2/12, 2008)  - Pour la première fois, des signaux sismiques qui précèdent une éruption volcanique ont été simulés en laboratoire et visualisés en 3-D dans des conditions de pression contrôlées. La possibilité de mener de telles simulations devrait améliorer les moyens des autorités municipales dans les régions volcaniques en sachant à quel moment alerter les personnes qui vivent à proximité des volcans d'une éruption imminente.

L’équipe de recherche internationale qui a entrepris l’expérimentation à l'université  de Toronto a publié ses résultats dans le journal « Science » le 10 octobre dernier.

Les scientifiques ont examiné les propriétés de rupture de la roche basaltique de l’Etna. Ils ont pu enregistrer les signaux sismiques qui se produisent habituellement  au cours des séismes précédent les éruptions volcaniques. Les ondes sismiques (LP ; "Long Period") enregistrées par l'équipe étaient semblables à celles émises par un tuyau d'orgue d'église, omniprésentes dans les régions volcaniques actives.

"Le Saint Graal" de la recherche en volcanologie a pour objectif de pouvoir prévoir avec exactitude le moment et de quelle façon un volcan entrera en éruption" a déclaré Philip Benson,  chercheur en sciences de la terre à l'université de Londres (UCL), qui a mené les expériences au service de dynamique de rupture des roches. "Nous ne sommes pas encore là et, franchement, nous pourrions ne jamais atteindre une expérimentation à ce niveau de détail. Cependant, être capable de pouvoir simuler les conditions de pression et les événements au sein des édifices volcaniques aide considérablement les géophysiciens pour explorer scientifiquement le mécanisme du réveil volcanique et, finalement, aider les villes proches des volcans à savoir si il faut évacuer ou pas."

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20:09 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (0) | Tags : eruption, volcan seismes, prevision volcanique, seismes lp |  Facebook |

15/06/2007

La prédiction des éruptions volcaniques est-elle possible ?

La prédiction des éruptions volcaniques est-elle possible ?

 

Des scientifiques japonais déclarent qu’ils pourraient avoir découvert une méthode afin de prédire les éruptions volcaniques. Pour la première fois, ils ont pu réaliser avec succès des photographies aux rayons X de l’intérieur d’un cratère actif.

Les chercheurs des universités de Nagoya et de Tokyo ont été capables de sonder l’intérieur du cratère du Mont Asama Yama, situé dans la préfecture de Nagano au Japon, en utilisant un type de particules élémentaires appelé « muons », qui pleuvent littéralement sur l’atmosphère terrestre.

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Ils déclarent que les images, qui indiquent comment le magma circule (monte et descend) sous la surface terrestre, pourraient permettre aux scientifiques d’établir la probabilité d’une autre éruption.

Le groupe de scientifiques a capturé sur des plaques photographiques des muons issus du rayonnement cosmique passant par la montagne afin de créer, de cette manière, des images de l’intérieur du volcan. La radiographie du rayonnement cosmique peut être conduite au moyen d’un équipement portable bon marché, ce qui permet aux scientifiques de le tester partout.

Hiroyuki Tanaka, jeune chercheur à l’Institut de Recherche Sismologique de l’université de Tokyo, et Toshiyuki Nakano, professeur assistant à l’university de Nagoya, ont disposé des plaques photographiques sur le bord oriental du cratère du Mont Asama Yama pendant trois mois, à compter d’août 2006.

Les chercheurs ont étudié les quantités de muons ou µ muons capturés par les plaques. Les muons des rayons cosmiques frappent la terre en permanence. Les muons de haute énergie peuvent pénétrer la roche solide jusqu’à plus de 1 km de profondeur. Toutefois, plus la couche de roche est épaisse, moins les muons y pénètrent.

En mesurant la direction et le nombre de muons passant par le volcan, les scientifiques peuvent sonder la forme et la densité de l’intérieur d’un volcan.

Le groupe a découvert que le plancher du cratère était remonté et qu’il y avait une poche de magma consolidé de haute densité posée sur le fond. Les membres ont aussi découvert une cavité sous le magma solidifié.

La montagne haute de 2568 mètres surplombe la ville de Karuizawa dans la préfecture de Nagano et le village de Tsumagoi dans la préfecture de Gunma. Le Mont Asama Yama est un exemple de volcan de type vulcanien, dans lequel les gaz chargés en cendre explosent en réouvrant le cratère précédemment fermé par un bouchon de magma refroidi et solidifié. Les éruptions sont caractérisées par des violentes explosions qui éjectent des nuages denses de cendres et de débris.

Les chercheurs, étudiant les tremblements de terre, ont supposé qu’une partie du magma chaud, qui montre et redescend rapidement dans les chenaux volcaniques, comme si il était aspiré vers les profondeurs, s’effondre après l’explosion, laissant une cavité lacunaire.

NB : par analogie, le même processus prend place au cours de la  formation de calderas/cratères-puits après que la chambre magmatique du volcan ait été complètement ou en partie vidée. L’émission du magma à la surface laisse une cavité dans la chambre magmatique qui finit par provoquer l’effondrement des couches rocheuses sus-jacentes aboutissant à la formation d’une grande dépression d’effondrement appelée caldera ou puits d'effondrement. C'est par exemple le cas sur les volcans boucliers tels que ceux d'Hawai (Kilauea & Mauna Loa) ou, actuellement, au cratère Dolomieu du Piton de la Fournaise (trônant au sud de l'île de la Réunion) Dans ce cas, il n’y a pas de succion/aspiration du magma vers le bas mais uniquement un processus de vidange du magma vers la surface.

Jusqu’à présent, toutefois, il n’y avait pas de possibilité de visualiser le mécanisme afin de confirmer la théorie.

Tanaka a commenté : « la technologie pourrait être adaptée pour prédire la vraisemblance d’une éruption en vérifiant le mouvement vertical du magma. On pourrait ainsi évaluer le danger d’une autre future éruption. »

Les chercheurs ont aussi mené un essai similaire au Showa Shinzan, un dôme de lave qui a surgi de terre après l’éruption du Mont Usu en 1943.

Les chercheurs sont à présent en train d’étudier les résultats sur ce volcan.(IHT/Asahi: June 14,2007)

NB: le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une masse 207 fois plus grande que celle de l'électron (105,6 MeV) et possèdent un spin 1/2. Les muons, tout comme les électrons, appartiennent à la même famille de fermions, les leptons. Les muons sont notés μ- ou μ+ suivant leur charge électrique.

Sur Terre, les muons sont produits par la désintégration de pions chargés. Les pions sont créés dans la haute atmosphère par des rayons cosmiques et ont un temps de vie faible (quelques nanosecondes). Cependant, les muons ont une grande énergie, ainsi l'effet de dilatation temporelle décrite par la relativité restreinte les rend observables à la surface de la Terre

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09:53 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (0) | Tags : eruption, prediction, japon, asama, muon |  Facebook |

13/06/2007

 Comment le volcan islandais Laki a influencé le niveau du Nil

Comment le volcan islandais Laki a influencé le niveau du Nil

Les volcanologues savaient déjà que de grandes éruptions comme celles du Laki ou, plus récemment du Pinatubo avaient un impact temporaire sur le climat de notre planète. Des chercheurs ont analysé le niveau du Nil depuis l’an 622 à nos jours. Ils ont ainsi découvert que la catastrophe volcanique du Laki, coïncidait avec une variation peu commune des températures et des précipitations dans la région du Nil. Des faits similaires ont également été observés après l’éruption, en 1912, du Katmai (Alaska) ainsi qu’à la suite de celle de l’Eldgjá (Islande) en 939.

Pour valider l’existence d’un lien entre les deux événements, les scientifiques utilisé à un modèle numérique développé par le Goddard Institute for Space Studies de la NASA. Leurs résultats montrent que le Laki était bien responsable de plusieurs effets climatiques dans une grande partie de l’hémisphère nord, lesquels ont conduit à des précipitations anormalement basses en Afrique du Nord ainsi qu’à des crues niveaux records du Nil. Ce phénomène surprenant s’explique par les perturbations géochimiques provoquées par l’éruption du volcan (voir figure) : le Laki relâche alors de grandes quantités d’anhydride sulfureux dans l’atmosphère qui, au contact de la vapeur d’eau, donnent naissance à des aérosols. L’albédo augmente et la température baisse, entraînant une réduction de la différence de température entre les masses continentales Eurasiennes et Africaines et les océans Indien et Atlantique.

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La vie de nombreuses populations dépendant fortement des moussons, cette mise en évidence d’un lien de cause à effet entre un événement d’éruption volcanique et des perturbations dans les précipitations saisonnières permettra certainement de mieux prendre en considération l’impact d’épisodes volcaniques et leurs conséquences agroéconomiques à des milliers de kilomètres de là.

Brève proposée par E. Reiter

L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire incidente. On utilise une échelle graduée de 0 à 1, avec 0 correspondant au noir, pour un corps avec aucune réflexion, et 1 au miroir parfait, pour un corps qui diffuse dans toutes les directions et sans absorption de tout le rayonnement électromagnétique visible qu'il reçoit.

Type de surfaceAlbédo (0 à 1)
Surface de lac0,02 à 0,04
Forêt de conifères0,05 à 0,15
Surface de la mer0,05 à 0,15
Sol sombre0,05 à 0,15
Cultures0,15 à 0,25
Sable léger et sec0,25 à 0,45
Glace0,30 à 0,40
Neige tassée0,40 à 0,70
Neige fraîche0,75 à 0,90

Lire l'article complet (en anglais) sur :

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09:01 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (0) | Tags : laki, islande, nil, eruption, volcans |  Facebook |